هیدروژن فلزی فاز خاصی از هیدروژن است که در آن این عنصر مانند یک رسانای الکتریکی رفتار میکند. این فاز در سال ۱۹۳۵ توسط یوجین ویگنر و هیلارد بل هانتینگتون پیشبینی شد.
در فشار و دمای بالا، هیدروژن فلزی میتواند به صورت مایع جزئی وجود داشته باشد و محققان معتقدند در هستههای فشرده شده مشتری و زحل و برخی سیارات فراخورشیدی وجود دارد.
پیشبینیهای نظری
هیدروژن تحت فشار، با وجود قرار گرفتن در بالای ستون فلزات قلیایی در جدول تناوبی، در شرایط عادی خواص فلزات قلیایی را نشان نمیدهد. در عوض، مولکولهای دواتمی تشکیل میدهد، مشابه هالوژنها و برخی غیرفلزات مانند نیتروژن و اکسیژن.
در سال ۱۹۳۵، ویگنر و هانتینگتون پیشبینی کردند که تحت فشار بسیار زیاد، هیدروژن خواص فلزی از خود نشان میدهد. از آن زمان، تولید هیدروژن فلزی در آزمایشگاه به عنوان «مقدسترین هدف فیزیک فشار بالا» شناخته شده است.
هیدروژن فلزی مایع
هلیم-۴ در فشار عادی و نزدیک صفر مطلق مایع است. پروتونها در حالت چگال نیز انرژی نقطه صفر بالایی دارند و انتظار میرود در فشار بالا، انرژی نظم نسبت به انرژی نقطه صفر کاهش یابد. نیل اشکرافت و دیگران استدلال کردهاند که هیدروژن فشرده شده ممکن است در محدودهای از چگالیها، حتی در دماهای پایین، به صورت فلز مایع وجود داشته باشد.
ابررسانایی
در سال ۱۹۶۸، نیل اشکرافت پیشنهاد کرد که هیدروژن فلزی ممکن است تا دمای اتاق ابررسانا باشد. این فرضیه بر اساس ارتباط قوی بین الکترونهای رسانا و نوسانات شبکه است.
کاربرد در سوخت موشکی
هیدروژن فلزی متاستابل ممکن است به عنوان سوخت موشکی بسیار کارآمد استفاده شود، با ضربه خاص نظری تا ۱۷۰۰ ثانیه. با این حال، تولید انبوه و ذخیرهسازی آن همچنان چالشبرانگیز است.
آزمایشها
آزمایشهای مختلفی برای تولید هیدروژن فلزی انجام شده است، از جمله فشردهسازی شوکموج در سال ۱۹۹۶ و استفاده از سلولهای سنبه الماس در سال ۲۰۱۶. با وجود برخی موفقیتها، تکرارپذیری و پایداری نتایج همچنان موضوع بحث است.